基于贵金属纳米粒子LSPR生物传感器的研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:llw88636108
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
金属纳米粒子的局域表面等离子体共振(LSPR,localized surface plasmonresonance)特性在生物传感中的应用是目前研究热点之一。与传统的表面等离子体共振(SPR,surface plasmon resonance)生物传感器相比,LSPR生物传感器具有制造成本低、设备小型化、携带方便等优势,有望广泛应用于环境监测、医疗卫生、食品分析等领域。LSPR生物传感器的探测灵敏度较低,如何提高LSPR传感器的探测灵敏度是今后的重点研究对象。金、银纳米颗粒具有独特的光、电、磁等性质,是广泛使用的纳米材料之一。本论文以研制高灵敏度LSPR生物传感器为目标,分别通过湿化学法和电化学法制备金银纳米粒子的LSPR芯片,并开发一种可原位制备LSPR芯片和在线检测的生物传感器装置,以利于LSPR生物传感技术的推广。第一,利用湿化学法在常温下制备了三角板银纳米粒子,其边长50-80nm,厚度5-15nm。实验结果表明,在银纳米粒子向三角板状转变的过程中,双氧水起到了关键性作用。使用(3-氨丙基)三乙氧基硅烷(APTES)作为粘结剂提供氨基,将三角板银纳米自组装于玻璃片表面。使用蔗糖溶液表征了三角板银纳米粒子对周围介质折射率灵敏度,结果表明其折射率灵敏度高达247nm/RIU。第二,针对电化学法自组装金银纳米颗粒过程设计了一种可原位制备芯片和在线检测的LSPR生物传感器装置,减少了芯片移动对检测结果带来的影响,并实现了装置小型化、检测在线化、操作简易化的目标。第三,在该装置上使用恒电位电沉积法制备了金纳米LSPR芯片。制备过程中,其折射率灵敏度随沉积电位负向增加而先增大后减小,吸光度也与周围介质折射率变化呈线性关系。分析实验结果认为电化学法自组装金纳米粒子可分为三个阶段。在第二阶段中,芯片表面的零价纳米金和溶液中的金离子发生可逆转换,芯片表面的金纳米颗粒分布重新调整,可得到纳米粒子分布均匀的LSPR芯片。第四,在装置上使用恒电位电沉积法制备了银纳米LSPR芯片。实验结果表明,在电位为-1.4V,氧化铟锡(ITO,Indium Tin Oxide)层厚度为23±5nm时,制得的LSPR芯片折射率灵敏度最高,达到246nm/RIU,和本论文湿化学法制备的LSPR芯片折射率灵敏度相当,比已报道的银纳米球,甚至比亚微米球平板印刷法(NSL)制备的银纳米阵列的折射率灵敏度还要高。以生物素-亲和素体系为例,研究了基于自组装银纳米粒子的LSPR生物传感器的性质。研究结果表明,在1.5*10-10到1.5*10-6M浓度范围内,LSPR峰移动与亲和素浓度呈线性关系,R2=0.9933。这些研究结果为进一步拓展LSPR的应用打下了坚实的基础。
其他文献
由于现代社会的便携式电子设备发展的驱动,可再生能源的产品,以及对电气或混合电动车辆的需求不断增加,对具有高性能、低成本的环境友好的能量储存设备的研究已经显著地增加。超级电容器和锂离子电池是目前公认的两个最具有发展前景的能量储存系统。因而在当今社会,对电能存储装置的设计制造时,将具有高功率密度的超级电容器(SC)和具有高能量密度的锂离子电池(LIB)作为新型环保、低制造成本和高性能的两种优秀的能量存
本文通过对荣华二采区10
中国正努力打造全球商品定价中心,希望在商品定价上获得更大的话语权。中国证监会副主席方星海日前在上海期货交易所年度会议上表示,摆在中国面前的是成为全球大宗商品定价中
本文通过对荣华二采区10
期刊
材料品种繁多,数以十万计。为了便于认识和应用,本文从不同角度对其进行分类。按化学成分、生产过程、结构及性能特点可分为三大类,即金属材料、无机非金属材料、有机高分子
本文通过脉冲电化学沉积以及甩带法分别制备NiP纳米非晶合金以及对应成份的NiP非晶合金,通过X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)以及小角度X射线
黄河三角洲高效生态经济区是我国东部沿海后备土地资源最多,开发潜力最大的地区。经济发展面临着良好机遇,但区域经济发展的结构性矛盾和生态环境问题仍然存在。经济社会与人口
科技创新已成为国家和地区经济社会发展的重要驱动力,其中地方政府在落实中央政策、促进科技创新发展中起着重要作用.文章以日本地方政府为对象,研究了其科技创新政策演化路
Ti3SiC2与Ti3AlC2由于其独特的性能而引起人们的关注,它们是一种新型金属陶瓷材料,集金属和陶瓷特性于一身。首先,它们具有金属的一些特性,如室温下优良的导电率和导热率及高弹性
乡村振兴战略背景下,村干部作为乡村振兴战略的执行者与管理者,其综合素质的高低将直接影响乡村振兴战略的顺利实现.文章运用文献法、行为事件访谈法和问卷调查法,确定了村干